SJG-2083CS Онлайн-измеритель концентрации кислоты и щелочи

В чистой воде небольшая часть молекул теряет один водород из структуры H2O в процессе, называемом диссоциацией. Таким образом, вода содержит небольшое количество ионов водорода, H+, и остаточные гидроксильные ионы, OH-.

Существует равновесие между постоянным образованием и диссоциацией небольшого процента молекул воды.

Ионы водорода (ОН-) в воде соединяются с другими молекулами воды, образуя ионы гидроксония, ионы H3O+, которые чаще и проще называют ионами водорода. Поскольку эти гидроксильные и гидроксонийные ионы находятся в равновесии, раствор не является ни кислым, ни щелочным.

Кислота — это вещество, которое отдает ионы водорода в раствор, в то время как основание или щелочь — это вещество, которое принимает ионы водорода.

Все вещества, содержащие водород, не являются кислотными, поскольку водород должен присутствовать в состоянии, которое легко высвобождается, в отличие от большинства органических соединений, которые очень прочно связывают водород с атомами углерода. Таким образом, pH помогает количественно оценить силу кислоты, показывая, сколько ионов водорода она высвобождает в раствор.

Соляная кислота является сильной кислотой, поскольку ионная связь между водородом и хлорид-ионами является полярной, которая легко растворяется в воде, образуя много ионов водорода и делая раствор сильнокислым. Вот почему у нее очень низкий pH. Этот вид диссоциации в воде также очень выгоден с точки зрения энергетического выигрыша, поэтому он происходит так легко.

Слабые кислоты — это соединения, которые отдают водород, но не очень легко, например, некоторые органические кислоты. Уксусная кислота, содержащаяся в уксусе, например, содержит много водорода, но в карбоксильной кислотной группировке, которая удерживает его в ковалентных или неполярных связях.

В результате только один из атомов водорода способен покинуть молекулу, и даже в этом случае отдача этого атома не приводит к существенному повышению стабильности.

Основание или щелочь принимает ионы водорода, а при добавлении к воде поглощает ионы водорода, образующиеся при диссоциации воды, так что баланс смещается в пользу концентрации гидроксильных ионов, делая раствор щелочным или основным.

Примером общей основы является гидроксид натрия, или щелок, используемый при изготовлении мыла. Когда кислота и щелочь присутствуют в абсолютно равных молярных концентрациях, ионы водорода и гидроксила легко реагируют друг с другом, образуя соль и воду, в реакции, называемой нейтрализацией.